2019一级注册结构工程师钢结构辅导资料：第一章

　　1、何谓单层门式刚架结构?有哪些特点?合理应用范围(P1-3)?其结构用钢量是多少(P2)?

　　单层门式钢架结构的组成：单层门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢(等截面或变截面)、热轧H形钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢(槽形、卷边槽形、Z形等)做檩条、墙梁;以压型金属板 (压型钢板、压型铝板)做屋面、墙面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。

　　特点：(1)质量轻(2)工业化程度高，施工周期短(3)综合经济效益高(4)柱网布置比较灵活(5)门式钢架体系的整体性可以依靠檩条、墙梁及隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量，同时支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便(6)由于变截面门式刚架达到极限承载力时，可能会在多个截面处形成塑性铰而使刚架瞬间形成机动体系。

　　主要用于轻型的厂房、仓库、建材等交易市场、大型超市、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。

　　单层门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10～30kg/m2;在相同的跨度和荷载条件情况下自重约仅为钢筋混凝土结构的1/30～1/20。

　　2、设置檩条拉条有何作用?如何设置檩条拉条(P41，课件)

　　檩条的作用是防止檩条的侧移、扭转并且提供沿屋面方向的中间支点从而减小沿屋面方向的计算跨度。

　　拉条设置：拉条通常用圆钢做成，圆钢直径不宜小于lOmm。圆钢拉条可设在距檩条上翼缘1/3腹板高度范围内。当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用自攻螺钉直接与檩条连接，拉条宜设在下翼缘附近。为了兼顾无风和有风两种情况，可在上、下翼缘附近交替布置。当采用扣合式屋面板时，拉条的设置根据檩条的稳定计算确定。

　　3、绘图说明什么是摇摆柱?它对门式刚架结构受力有何贡献?(P3-4，提供中间竖向支点)

　　当刚架柱不是特别高且风荷载也不很大时，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱(图1—3c、g)，中间摇摆柱和梁的连接构造简单，而且制作和安装都省工。这些柱不参与抵抗侧力，截面也比较小。但是在设有桥式吊车的房屋时，中柱宜为两端刚接(图1—3d)，以增加刚架的侧向刚度。

　　中柱用摇摆柱的方案体现“材料集中使用”的原则。边柱和梁形成刚架，承担全部抗侧力的任务(包括传递水平荷载和防止门架侧移失稳)。由于边柱的高度相对比较小(亦即长细比比较小)，材料能够比较充分地发挥作用。

　　4、门式刚架屋面适宜坡度是多少 (P4) ?门式刚架合理的跨度和间距是多少(P5)?

　　门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1/20-1/8，在雨水较多的地区取其中的较大值。

　　门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m、或9m。

　　5、门式刚架运输安装过程中如何采取必要措施防止发生构件发生弯曲和扭转变形?如何使提高门式刚架空间工作性能?(P3)

　　构件的抗弯刚度、抗扭刚度比较小，结构的整体刚度也比较柔。因此，在运输和安装过程中要采取必要的措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。同时，要重视支撑体系和隅撑的布置，重视屋面板、墙面板与构件的连接构造，使其能参与结构的整体工作(蒙皮效应)。

　　6、门式刚架支撑布置角度要求(P6)?

　　门式刚架轻型房屋钢结构的支撑宜用十字交叉圆钢支撑，圆钢与相连构件的夹角宜接近45°，不超过30°~60°。圆钢应采用特制的连接件与梁、柱腹板连接，校正定位后张紧固定。张紧手段最好用花篮螺丝。

　　7、对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。(P9)变截面门式刚架为什么不能用塑性设计?(P2)

　　由于变截面门式刚架达到极限承载力时，可能会在多个截面处形成塑性铰而使刚架瞬间形成机动体系，因此塑性设计不再适用。

　　8、考虑应力蒙皮效应，门式刚架结构的整体刚度和承载力有何变化?(P9)

　　对于变截面门式刚架进行内力分析时，通常把刚架当作平面结构对待，一般不考虑蒙皮效应，只是把它当作安全储备。当有必要且有条件时，可考虑屋面板的应力蒙皮效应。蒙皮效应是将屋面板视为沿屋面全长伸展的深梁，可用来承受平面内的荷载。面板可视为承受平面内横向剪力的腹板，其边缘构件可视为翼缘，承受轴向拉力和压力。与此类似，矩形墙板也可按平面内受剪的支撑系统处理。考虑应力蒙皮效应可以提高刚架结构的整体刚度和承载力，但对压型钢板的连接有较高的要求。

　　9、荷载组合原则。(P8)

　　10、支撑和刚性细杆的布置。